徐 昊,胡小波,段洪有,黃德芹,曾靜鳳
(中國(guó)石化河南油田分公司勘探開發(fā)研究院,河南鄭州 450048)
高精度地震采集觀測(cè)系統(tǒng)具有較大的優(yōu)勢(shì),其覆蓋次數(shù)高、偏移距分布均勻、方位角寬、橫向面元小、波場(chǎng)空間采樣能力強(qiáng),能對(duì)地下三維地質(zhì)體進(jìn)行充分采樣。近年來,高密度寬方位地震資料處理技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,一種有效的寬方位處理方法就是基于偏移距矢量片(Offset Vector Tile)的處理技術(shù),能夠提供方位角和振幅信息的疊前道集,解決寬方位采集所帶來的各向異性問題。
OVT 是對(duì)地震數(shù)據(jù)進(jìn)行重新排列的一種方法,最早是由Vermeer 在研究設(shè)計(jì)寬方位數(shù)據(jù)觀測(cè)系統(tǒng)時(shí)提出來的概念,Cary 在1999 年首次提出了共偏移距矢量體(Common Offset Vector)的概念。
從概念上來講,OVT 是從十字排列道集內(nèi)抽取出來的一個(gè)數(shù)據(jù)子集。在一個(gè)十字排列內(nèi)按照相同的炮線距與檢波線距進(jìn)行劃分,由此得到許多小矩形;此時(shí)每個(gè)矩形就是一個(gè)炮檢距矢量片,炮線距和檢波線距決定了OVT 的大小,覆蓋次數(shù)由OVT 的個(gè)數(shù)來決定。每個(gè)OVT 都是在炮線與檢波點(diǎn)線的范圍內(nèi)沿炮線與檢波點(diǎn)構(gòu)成,成為一個(gè)矢量片,具有方位角和炮檢距的信息。而OVT 道集的構(gòu)成就是從所有十字排列道集中提取相對(duì)應(yīng)的OVT,這個(gè)OVT道集由相同的方位角和炮檢距的地震道構(gòu)成。在整個(gè)探區(qū)內(nèi),抽取后的OVT 道集是覆蓋全探區(qū)的單次覆蓋數(shù)據(jù)體,此數(shù)據(jù)體偏移后的數(shù)據(jù)保留了炮檢距和方位角的信息,有利于進(jìn)行方位角分析。
春光探區(qū)石炭系目的層較深,受石炭系頂界面屏蔽影響,地震內(nèi)幕有效反射能量弱;石炭系斷裂及裂縫發(fā)育,而新采集資料方位角較寬,存在方位各向異性問題,如果利用常規(guī)窄方位處理技術(shù)將會(huì)影響地震成像精度。因此,針對(duì)石炭系處理難點(diǎn),在常規(guī)三維處理技術(shù)的基礎(chǔ)上采用OVT 域處理技術(shù)以進(jìn)一步提高石炭系的地震成像精度。
寬方位地震資料中蘊(yùn)含著豐富的地震信息,有助于識(shí)別小斷層、微幅構(gòu)造和高角度裂縫等。然而,隨著采集方位角的增大,導(dǎo)致了與方位角相關(guān)的速度各向異性問題的凸顯。目前,對(duì)各向異性的處理大多是針對(duì)VTI(垂向?qū)ΨQ軸的橫向各向同性)介質(zhì)的處理,沒有考慮HTI(水平對(duì)稱軸的橫向各向同性)介質(zhì)的方位各向異性,因此,方位各向異性的存在對(duì)寬方位地震資料處理提出了更高的要求。
對(duì)一個(gè)十字排列中不同的OVT 進(jìn)行編號(hào),將全探區(qū)所有十字排列中具有相同編號(hào)的OVT 放在一起就形成COV(Common Offset Vector)道集,對(duì)春光探區(qū)高精度三維每個(gè)十字排列劃分出的OVT進(jìn)行編號(hào),縱向上有9 個(gè),橫向上有13 個(gè),總共117 個(gè),和西南部高精度三維的108 次覆蓋比較接近。編號(hào)為906 的矢量片的偏移距為716~1 065 m,方位角為49°~80°,除了個(gè)別地方起跳外,總體上分布較為均勻(圖1)。
圖1 編號(hào)906 的OVT 偏移距(左)和方位角(右)分布
OVT 劃分完后,對(duì)每個(gè)矢量片進(jìn)行偏移距和方位角的規(guī)則化。圖2 是編號(hào)為906 的矢量片偏移距和方位角規(guī)則化前后的對(duì)比,經(jīng)過規(guī)則化后偏移距和方位角分布更均勻。
圖2 OVT 偏移距規(guī)則化前(a)、后(b)分布與方位角規(guī)則化前(c)、后(d)分布對(duì)比
在OVT 域偏移后的螺旋道集拾取剩余時(shí)差,求取剩余時(shí)差中各向同性分量Q 及與角度有關(guān)的各向異性分量R、S,進(jìn)行方位各向異性校正。
首先在數(shù)據(jù)體上進(jìn)行Q 、R 、S 三個(gè)參數(shù)的拾取,盡可能地拾取信噪比較高的地方。然后對(duì)拾取點(diǎn)進(jìn)行插值、平滑后得到整個(gè)探區(qū)的Q 、R 、S 分量。將求取的三個(gè)與方位各向異性相關(guān)的Q 、R 、S 分量施加在螺旋道集上,消除方位各向異性的影響(圖3),螺旋道集上石炭系同相軸被拉平。
圖3 方位各向異性校正前(左)、后(右)螺旋道集
充分利用寬方位采集波場(chǎng)所帶來的信息,在OVT 域采用各向異性疊前時(shí)間偏移成像,提高春光探區(qū)石炭系地震成像精度。與此同時(shí),疊前時(shí)間偏移道集很好地保留了方位角的信息,確保了儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的反演精度。
以往成果剖面和OVT 域處理成果剖面對(duì)比顯示(圖4),新處理的剖面石炭系內(nèi)幕豐富,斷裂系統(tǒng)斷面清楚,小斷裂、裂縫的識(shí)別效果更好,能滿足地質(zhì)需求。
圖4 INL-NB1000 線以往成果剖面(左)和OVT 域處理成果剖面(右)對(duì)比
(1)針對(duì)寬方位地震數(shù)據(jù)在OVT 域進(jìn)行處理是較為理想的處理技術(shù),可以很好地避免常規(guī)處理所帶來的地震信息的丟失。
(2)OVT 域?yàn)閿?shù)據(jù)規(guī)則化、噪聲壓制、疊前時(shí)間偏移提供了一個(gè)全新的數(shù)據(jù)處理域,最大限度地保留了偏移距與方位角的信息,同時(shí)也提高了目標(biāo)區(qū)域的成像精度。